183935. lajstromszámú szabadalom • Eljárás S-szubsztituált-N,N-diszubsztituált-tiol-karbamátok előállítására
2 183 935 si anyaggal és a termékkel elegyedő, a ,,B” oldószernél vagy oldószerelegynél legalább 30 °C-kal magasabb forrásponté vízmentes aprotikus oldószer és/vagy az (I) általános képleté termék, és a ,,B” oldószer vagy oldószerelegy a kiindulási anyagokkal, a termékkel és az ,,A” oldószerrel vagy oldószereleggyel korlátlanul elegyedő, a képződő amin-hidrogén-halogenidet is jól oldó, a kiindulási anyagokkal és a termékkel szemben inert folyadék, amelynek forráspontja atmoszferikus nyomáson 10—80 °C, dipólusmomentuma 1,5—3,6 Debye és párolgáshője legalább 7 Kcal/mól. A találmány szerinti eljárásban,, A” oldószerként például a következő folyadékokat, illetve azok elegyeit használhatjuk fel: benzol, toluol, xilol. Egy különösen előnyös eljárásváltozat értelmében ,,A” oldószerként magát a képződő (I) általános képletű terméket alkalmazzuk önmagában vagy a jelen bekezdésben felsorolt egy vagy több vízmentes aprotikus oldószerrel elegyítve. , ,B” oldószerként célszerűen 1—4 szénatomos alkoholokat vagy ezek elegyeit használhatjuk fel. Egyes speciális esetekben, ,B” oldószerként magát a (III) általános képletű halogenidet is felhasználhatjuk önmagában vagy a jelen bekezdésben felsorolt egy vagy több oldószerrel együtt. A ,,B” oldószerrel kapcsolatban alkalmazott „inert" megjelölésen azt értjük, hogy az oldószer, illetve az oldószerelegy egyedi komponensei a kiindulási anyagokkal és a termékkel nem reagál(nak), illetve az esetleges reakció sebessége legalább két nagyságrenddel kisebb a termékképződés sebességénél, vagy a reakció során a céltermék keletkezik. A találmány szerinti eljárásban felhasznált „B" oldószer vagy oldószerelegy a következő előnyös hatásokat biztosítja: — jól oldja a képződő amin-hidrogén-halogenidet. így megakadályozza azok kiválását a reakció közben (ezzel megelőzhetők az ismert technológiákban fellépő keverési és hőtágulási problémák), és — csökkenti a reakcióelegy viszkozitását. Az elért előnyök és eredmények szempontjából döntő jelentősége van annak, hogy a ,,B” oldószer vagy oldószerelegy mennyiségét a fent megadott határokon bélül megfelelően válasszuk meg. Abban az esetben ugyanis, ha az elegy a szükségesnél kevesebb ,,B" oldószert tartalmaz, a reakció előrehaladtával kiválhat az amin-hidrogénhalogenid, és hőátadási problémákat okozhat, sőt szélsőséges esetben eltömheti a reaktort. Ha a ,,B” oldószer mennyisége túl nagy, ez elválasztástechnikai nehézségeket eredményezhet. A ,,B” oldószer szükséges koncentrációját a mindenkori körülmények ismeretében szakember rutin előkísérletekkel könnyen meghatározhatja. Miként már említettük, a reakciót atmoszferikus vagy annál nagyobb nyomásonjátszatjukle. Célszerűen mindkét lépésben azonos, 1 és 10 MPa közötti nyomást alkalmazunk. A reaktor nyomását előnyösen közömbös gázzal (például nitrogénnel, argonnal stb.) állítjuk be a kívánt értékre. A közömbös gáz bevezetésének további előnye, hogy a gáz a reakcióelegy keverésére is felhasználható, így a folyamatos üzemű reaktor áramlástechnikai jellemzői és hőátadási viszonyai jól kézbentarthatók. Általában minél nagyobb a nyomás, annál nagyobb sebességgel, szelektivitással és konverzióval képződik a termék; a nyomás növelésének csak a reaktor szerkezeti anyaga és gazdaságossági tényezők szabnak határt. A reakciót olyan nyomáson kell lejátszatnunk, hogy az adott hőmérsékleten a reagáló komponensek folyadékfázisban legyenek (azaz folyékonyak vagy a folyékony közegben teljes mértékben oldva maradjanak). A találmány szerinti szintézist folyamatos üzemben való- 5 sítjuk meg. A találmány továbbá a fenti szintézis folyamatos üzemű megvalósítására alkalmas berendezésre vonatkozik. A berendezés a reagensek, valamint az oldószerek vagy oldószerelegyek beadagolására alkalmas adagoló egységekből, az adagoló egységekhez csatlakozó egy vagy 10 több reaktorból, valamint a reaktorokhoz csatlakozó elválasztó-tisztító egységekből áll. A találmány szerinti berendezés egy lehetséges kiviteli alakját az 1. ábrán mutatjuk be; a berendezés működését is az 1. ábrán feltüntetett kiviteli alakkal kapcsolatban ismer- 15 tétjük. Az 1. ábrán bemutatott berendezés a következő szerkezeti egységeket tartalmazza: 1 szén-oxid-szulfid tartály 2 szén-oxid-szulfid mérőszivattyú 20 3 szekunder amin tartály 4 szekunder amin mérőszivattyú 5 ..A" oldószer tartály 6 ..A" oldószer mérőszivattyú 7 ..B" oldószer tartály 25 8 ..B" oldószer mérőszivattyú 9 Addíciós reaktor 10 Alkilező reaktor 11 Alkil-halogenid tartály 12 Alkil-halogenid mérőszivattyú 30 13 nyomásszabályozó 14 ,,B” oldószer mentesítő ,, A”/,,B” oldószer szétválasztó 16 a ,,B” oldószer-elegy komponenseinek szétválasztó egysége 35 17 víztartály 18 vízadagoló szivattyú 19 szeparátor 20lúgozó 21 amin vízmentesítő 40 22 szennyvíz-tároló 23 tiolkarbamát illórész-mentesítő 24 illórész tároló 25 tiolkarbamát termékgyűjtő A kiindulási reakcióelegy egyedi komponenseit az 1, 3, 5 5 és 7 tartályból az áramlási sebesség és a nyomás mérése után a 2,4.6 és 8 mérőszivattyúk segítségével az ábrán nem jelölt előhűtőkbe vezetjük, ott 0 °C-ra hűtjük, majd bevezetjük a 9 addíciós reaktorba. Az addíciós reaktorban a hőmérsékletet hűtőkör segítségével 5—10 °C-ra állítjuk be. A nyomás 2—3 MPa. A 9 addíciós reaktorba a hőátadás javítása érdekében statikus keverőelemeket építünk be. Az addíciós reaktorban előállított anyagot előmelegítés után a 10 alkilező reaktorba vezetjük. A 10 reaktorba ugyanakkor a 55 11 tartályból a 12 mérőszivattyú segítségével bevezetjük a halogenid-reagenst. Alkilező reaktorként statikus keverőelemekkel ellátott, három részre tagolt, külön is szabályozható hőmérsékletű, folyadékfűtésű reaktort használunk. Az alkilező reaktorban a hőmérsékletet 100—140 °C-on gQ tartjuk. Az alkilezési reakció lezajlása után az elegyet a 13 nyomásszabályozóban expandáltatjuk, majd a 14 oldószermentesítőben eltávolítjuk az ,,A”és ,,B” oldószert, valamint a szekunder amin és halogenid reagenst. Az ,,A” és , ,B” oldószer, valamint a szekunder amin és halogenid reagg gens elegyét a 15 és 16 desztilláló oszlopokon átvezetve vá-3
